LC滤波器设计(四)———巴特沃斯LPF设计

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设计巴特沃斯低通滤波器的流程与设计定K型低通滤波器的流程一样，都是由归一化低通滤波器电路，先经过截止频率变换，再经过特征阻抗变换，最终得到所需设计的低通滤波器的电路。

1.巴特沃斯LPF的设计数据

截止频率变换就是按下式来改变归一化LPF的元件参数:

M=待设计滤波器的截止频率/基准滤波器的截止频率

L(NEW)=L(OLD)/M              

C(NEW)=C(OLD)/M
注: L(OLD)、C(OLD)为上图相应阶数电路中所标明的电感和电容值

特征阻抗变换则是通过对上面已求得的元件参数值再施以下式的变换来实现的:

K=待设计滤波器的特征阻抗/基准滤波器的特征阻抗

L(NEW)=L(OLD)*K

C(NEW)=C(OLD)/K

注: L(OLD)、C(OLD)分别对应截止频率变换中所求得的L(NEW)和C(NEW)

2.示例

例1:

设计一个截止频率为1MHz，特性阻抗为50Ω的4阶巴特沃斯LPF。

步骤1.截止频率变换:

M=1MHz/(1/(2π))Hz≈6283185.307

L1(NEW)=L1(OLD)/M=0.76537H/6283185.307≈0.121812uH

L2(NEW)=L2(OLD)/M=1.84776H/6283185.307≈0.294080uH

C1(NEW)=C1(OLD)/M=1.84776F/6283185.307≈0.294080uF

C2(NEW)=C2(OLD)/M=0.76537F/6283185.307≈0.121812uF

步骤2.特征阻抗变换:

K=50Ω/1Ω=50

L1(NEW)=L1(OLD)*K=0.121812uH*50≈6.0906uH

L2(NEW)=L2(OLD)*K=0.294080uH*50≈14.704uH

C1(NEW)=C1(OLD)/K=0.294080uF/50≈5.88nF

C2(NEW)=C2(OLD)/K=0.121812uF/50≈2.436nF

注:Multisim电路文件可在e小白官网《LC滤波器设计(四)———巴特沃斯LPF设计》文章中下载。